Notre expérience pour modéliser la "réaction-diffusion"

 

   Pour mieux comprendre et visualiser le système de réaction-diffusion que Turing intègre dans son explication des formations des tâches, nous avons décidé de rédiger notre propre  protocole expérimental qui mettrait en évidence  ces deux processus.

 

 

Matériel utilisé: 

• Solution de sulphate de cuivre

• Solution d'hydroxide de sodium

• Gels à deux cuves

• Pissette d'eau distillée

• Lame 

• Pipette

• Caméra

• Règle

 

Protocole expérimental:

 

Nous avons donc choisi deux solutions pour représenter les deux morphogènes: 

le sulfate de cuivre pour représenter l'activateur et l'hydroxide de sodium pour l'inhibiteur.

Nous avons ensuite observé la propagation des deux solutions au sein d'un gel ou entre deux gouttes: c'est à dire la diffusion des deux solutions. Puis, nous avons observé la réaction entre les deux solutions lorsqu'un solide formé par la réaction entre le sulfate de cuivre et l'hydroxide de sodium apparaissait:  l'inhibiteur arrête la diffusion de l'activateur en créeant ce solide qui sert de barrière.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Diffusion dans un gel

 

   Nous avons rempli deux cuves (à une distance de 3 cm) dans un gel avec du sulfate de cuivre saturé et de l'hydroxide de sodium saturé.

Après  1 semaine nous avons pu observer les résultats ci contre:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Interprétation:

 

   Les deux solutions qui étaient chacune dans une cuve se retrouvent au centre du gel - il y a eu une diffusion du sulphate de cuivre et de l'hydroxide de sodium. On voit aussi une séparation entre les deux solutions avec  la formation d'un solide - il y a eu une réaction entre les deux solutions. On a donc réussi à mettre en évidence la diffusion et les réactions entre deux solutions que Turing appelle "morphogènes". 

 

2. Diffusion entre deux liquides

 

   Il s'agit du même principe sauf que nous observons la réaction-diffusion entre deux gouttes des deux solutions. Cette méthode est préférable pour observer la diffusion en direct car le processus est très rapide à l'inverse de la méthode en gel qui est plus longue mais qui permet d'obternir un meilleur résulat une fois la réaction - diffusion finie. 

On dépose donc deux gouttes de sulfate de cuivre et d'hydroxide de sodium sur une lame et on va rajouter une goutte d'eau distillée pour pouvoir observer la diffusion sur un plus grand espace.  

 

Experience et Résultats en vidéo:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Interprétation:

 

   On voit sur la vidéo dans un premier temps que la solution de sulphate de cuivre (qui est plus concentrée) avance vers la solution de'hydroxide de sodium - c'est la diffusion. Puis, dans un second temps, les deux solutions réagissent entre elles - une séparation entre les deux apparait de plus en plus nettement: l'hydroxide de sodium agit comme un inhibiteur et vient arréter la progression de l'activateur: le sulphate de cuivre - il s'agit donc de la réaction.